时间:2023-01-30 21:16:46
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为了准确掌握隧道区工程地质特点、水文地质环境、不良地质情况,对围岩状况进行级别分段,为隧道工程的建设与设计提供科学的工程地质资料与合理有效的处理方案,地质勘察基于遥感判释运用了隧道工程地质调绘、地质钻探、高密度电物探法、地震勘探与钻孔超声波检测、抽水与压水试验、瓦斯检测等多种方式予以综合勘察。
1.1隧道工程地质调绘地质调绘的方法主要包括追索法与路线穿越法,对工程整个地质单元与隧道区两部分控制地质体与不良地质。与以往的方法进行比较,打破了调绘范围的限制,让调绘内容更细致、更准确。通过调绘方式,能够查明岩堆、危岩、软土、瓦斯、地下水等不良地质的分布情况,尤其是在隧道中部发育的岩溶管道水水流方向。隧道工程的地质调绘为下一步工作的实施奠定了坚实的基础。
1.2地质钻探由于隧道区域地层与岩性变化的多样性,进行地质钻探时需要布置多个钻孔,加大钻孔分布范围。钻探方式主要是采用金刚石或合金钻进,一部分煤系地层地带的岩石粉碎,采用的是无水反循环钻进工艺。钻孔的深度除有特殊要求的钻孔外,都应当深入隧道设计标高2m~3m以下。钻进岩芯采取率要求破碎岩层与强风化层不小于50%;完整基岩不小于80%;覆盖层不小于50%。钻探钻进过程中,仔细测定地下水位,并及时记录,记录内容包括岩土分层、地下水位、钻进速率、水的颜色等。利用详细与具有代表性的钻探方式,隧道洞室围岩的岩性与整体情况能够直观显示;利用钻孔实施抽水、钻孔声波测试、压水测试、煤层瓦斯检测等一系列工作,以定性与定量两方面为隧道围岩的分段与分级带来有效的地质依据。
1.3高密度电物探法若存在钻探方式难以查证的地质,则能采用高密度电物探法,物探仪器为拥有我国先进水平的重庆奔腾数控技术研究所研究的WGMD-1型高度探测系统,方法是用α排列方式予以高密度数据采集,采用国际水平的Surfer软件与RES2DINV软件进行二维电阻率成像反演。能够准确判断地质情况,改善隧道工程施工的危险性,降低严重社会问题的发生率,有时还能避免路线更改,从而节约建设项目的投资资本。
1.4地震勘探与钻孔超声波测井以及探测岩石波速因其隧道区域地层岩性多样化,地表风化程度严重,钻探取芯能力弱,岩芯大多为碎块、砂状以及块状。地质人员大都是通过人为因素来判断岩石风化程度,很少客观判断岩体基本质量,未能科学划分隧道围岩类型。因而,地震勘探与钻孔超声波测井以及探测岩石波速技术逐渐被应用。地震勘探仪器采用的主要方式为折射波法,通过定性划分结合定量指标的整体分析,确定了岩石风化情况与隧道围岩类型,该方式更为合理,更具创新特色。
1.5抽水与压水检验方式若隧道区域属于条带状岩层组成的山岭,其水文地质单元更加复杂,含有较多含水单元与隔水层,其透水性与含水单元具有较大差异。为了能检验出准确的洞身段各岩石的裂隙性与透水性,准确预判隧道涌水量,于钻孔施工结束后分别实施抽水与压水试验。抽水及压水试验使用的是自制提桶与专业高扬程空气压缩机抽水与压水设施,其中提桶抽水试验应用于地下水位浅的地段,空气压缩机抽水和压水设施应用于地下水位深或不存在地下水的岩层内。并且还对一些钻孔实行了将抽水与压水相整合的试验,以便同单一试验进行对比。
1.6瓦斯检验对专门施工的ZK11钻孔,采用一套煤管、一套瓦斯解吸仪、两个取样瓦斯灌予以瓦斯检验,其具体方法为:在钻孔钻遇煤层后,下采煤管采煤同时迅速装灌后封闭,5min内进行解吸,获得现场瓦斯解吸量,最后采用图解法算出瓦斯耗损量,二者相加即为煤层瓦斯逸出量。该方式简易可行,结果接近实际情况,具有相对开拓性。
2关于工程地质环境对隧道工程的影响
在建设长隧道、深埋隧道以及大隧道过程中,会遇到各种各样的地质环境问题,不仅会对工程工期与造价造成影响,还会给隧道的施工与运行带来安全隐患。下述对影响隧道工程的几种地质环境作了探讨。
2.1软土地基在湖相与滨海相等古地质环境中,软土大都沉积在相对停滞与相对运动迟缓的水环境内,此类沉积软土颗粒细软、土质软弱、孔隙度大、含水量高、容易形成蠕变、凝聚力小几乎可以被忽略。在这种地质条件上建设隧道,必须考虑工程的地质问题。1)该地质土性较软,受到隧道重负荷时容易发生沉陷,从而厚度发生改变,形成不均匀沉陷,导致隧道内衬砌等结构发生形变;2)隧道结构会受软土蠕变的影响,及时进行支护与衬砌有重要作用;3)软土一般存在于地下还原环境中,微生物作用容易形成甲烷气体,聚积在软土层孔隙内,隧道挖进时工作人员可能会受甲烷气体的危害,若遇到火源还可能引起爆炸。建设隧道时,对于软土地基,长度不长的隧道应采用盾构穿越更为简易;然而长度过长的隧道,因其软土的蠕变特点,会形成超量切削,导致在隧道盾构掘进的前端会出现蠕变凹槽,如果软土层厚度不够,容易使得上方活河水与海水大量潜入隧道。因此,在海域上存在众多沉积软土地带时,借助盾构穿越软土层,必须充分重视所存在的安全隐患。
2.2砂卵石层地基在多样化地质条件如平原、河流、滨海、盆地中,会存在不同成因的砂卵石沉积层。各地砂卵石层的结构由于沉积时受到古地质地理环境的影响,各结构间存在差异。砂卵石层的沉积韵律和颗粒级配受到沉积时水动力条件的影响。砂卵石层危害隧道工程的几个方面主要是:1)因为隧道施工排水,使得周边砂层的机械塌陷与管涌;2)砂层涌入会引发丰富地下水;3)砂层地质结构的不同,形成不规则沉陷,为隧道带来安全隐患;4)砂层内夹杂的大块卵石,影响盾构施工,严重时会卡住刀片。采用沉管法在湍急河流的砂卵石层中建设隧道,容易使沉管下砂层形成冲刷,损害沉管隧道。在厚砂层上建设隧道时,要注重下述几点:1)抽水起始水位降低引发地面沉降、冲刷、潜蚀;2)进行大量抽水后,水位降低迟缓,产生压力水头,极易使得下方的大量砂层溃入;3)下方存在相对隔水层时,因为上方隧道抽水降低水压,下方高压水汇合;4)透水层凸起,形成众多越流向上补给,影响隧道运行。
2.3碳酸盐岩地层在分布有可溶碳酸盐地层地区,受到不同程度的喀斯特化作用,作用结果为在地表上形成奇特山峰,地下形成多个洞穴与通道。活跃在洞穴和通道中的喀斯特水包括孔隙水与裂隙水等,存在不同的特点。喀斯特水有五个对立统一的特点,具体包括:1)独存与半独存的管道水流和拥有统一水力相关的地下水力面与扩散流同时存在;2)不含水岩体与含水岩体同时存在;3)非承压水流同承压水流之间互相变换;4)层流运动和紊流运动同时存在;5)非均质含水性和均质含水性复杂变化。在喀斯特化地层中,具有相当明显的三相流,即是气体、固体、液体三相物质混合形成的三相流。三相流具备一个重要特性,泥砂等固体流与水等液体流是不能被压缩的,而气体能被压缩,受压气体还会发生多种变化。
3结语
关键词:市政工程;道路建设;影响因素;控制措施
中图分类号:TU99文献标识码: A 文章编号:
1 前言
伴随着我们国家城市的迅猛提升,城市道路建设在此时也获得了全面改善,但是也逐渐浮出很多的工程质量的矛盾。市政道路工程变得线长、沿线地质水文条件多变、结构终年外露等许多的特点,不同城市公用、交通设备与道路建设同时进行,使得工程的复杂程度增加。为此唯有提升有关科学掌管策略才能够保证市政道路工程的质量。
2 当前城市道路现状
2.1城市路面塌陷裂缝
塌陷裂缝是沥青路面最常见的破坏现象之一,随着使用年限的增加,不论路面基层是柔性的还是半刚性的,都会出现塌陷裂缝现象。常见的裂缝有纵向裂缝、横向裂缝和网状裂缝几种:纵向裂缝是沿道路的纵向开裂,一般与行车方向基本持平,长宽不同;沿道路的横向开裂的是横向裂缝,与道路中心线基本垂直,长度有的贯穿整个路段有的贯穿部分路段。网状裂缝是由一系列多边形小块组成网状开裂,裂缝纵横交错,它的初始形状的单条、单条的平行纵缝,之后在纵缝间出现横向和斜向连接缝,形成缝网。
2.2车辙
车辙是在行车荷载重复作用下,路面产生累计永久性的带状凹槽。在正常情况下,车辙有三种类型:一是由于荷载作用超过路面各层的强度而产生的结构性车辙;二是沥青混凝土侧向变形造成的流动性车辙;三是由施工中沥青面层本身的压密问题所造成的车辙。
2.3 路面不平,水破坏
路面经过碾压,但凹凸不平部分的峰谷长度小于碾轮接触面,即出现疙瘩坑表面,由于,密实度不好,突起部分密实度高,低洼部分密实度差,从而造成路面结构层的密实度和强度也不均匀。再就经过雨季雨水的渗透以及冬春季节的雪水水分积聚,使软土基中会渗入大量水份,大大降低了结构的稳定性,支撑不住路面结构,导致路面变形破坏,给通行的车辆带来不便。
3 市政道路工程质量的影响因素
3.1 市政施工图审查
现在国家有建筑施工图设计文件审查办法,但是市政工程施工图设计文件审查管理办法方面还是不健全,这使市政施工图审查机构在审查市政施工图时有些审查难以操作。其次,许多地市县施工图审查机构,无市政施工图审查资质,无相应资格专业人员,这就使施工图审查批准制度难以得到切实贯彻,发挥其应有的作用。
3.2 投标单位资质审核
很多企业外借资质证书或挂靠施工资质企业的小包工头、小建筑公司虽然已中标,但多数施工实力有限,既无机械设备也无专业技术人员,形成了中标公司不施工,施工单位无能力的不良局面。这不仅影响了工程的施工进度,而且直接影响了工程的整体质量。
3.3施工单位
施工单位想方设法扩大变更工程量或虚计变更工程量。在路基原地质达不到道路承载力要求,需要换填其他材料时,施工单位往往有意识地以各种借口扩大换填量,横向上面积增加,纵向上深度加大,实际变更工程量远远超出经济变更工程量,加大了政府投资。还有一些施工单位采取特别低劣的手法,使可不变更工程成为变更,使变更量小的工程成为变更量大的工程。
3.4 基本程序环节
3.4.1 决策是前提
项目建议书和可行性研究报告是工程建设的根本,它是投资、质量和工期控制的基本依据,关系到工程项目建设资金保证、时效保证和资源保证,决定了工程的设计、施工是否符合规定的标准以及能否达到规定的质量目标。
3.4.2 勘测设计是基础
工程施工是需要一个根本的东西,这个根本的东西就是勘测设计。没有高质量的设计就没有高质量的工程。倘若设计自身就出现了漏洞和缺憾以及不具有人性化,方案设计狭隘,那么这样必然导致豆腐渣工程的出现。所以说:设计是工程的灵魂。
3.4.3 施工是关键
施工是指按照设计文件和相关标准规范将设计意图付诸实现的测量、作业、检验、形成工程实体并提供质量保证的活动。任何完美的设计蓝图都要通过施工来体现。在施工中如果发现与设计不相吻合,就要通知设计部门及时修改。
3.5 建设工程作业要素
3.5.1 施工组织
是指直接参与工程项目的组织者、指挥者和操作者。就工程而言,人在其中扮演着决定性的作用。人的主观能动性的发挥以及素质是衡量工程质量的重要因素。第一、不断提高个人对待质量安全的意识,使其注重质量对工程安全的重要性。第二、不断加强人员的技术培养和考核,提高专业知识。第三、提高个人的职业素养和良好的工作心态。
3.5.2 材料
市政道路工程材料包括构成工程实体的各类原材料、半成品(混合料)和成品(构配件、产品、设备等),种类繁多、性能各异。工程材料是工程建设的物质基础,因此,材料质量是工程质量的基础。
3.5.3 机械设备
施工设施、生产设备、运输设备、操作工具以及测量仪器、试验检测仪器设备等都是施工必备的,是现代化工程建设和质量管理不可缺少的设施,应满足工程项目的不同特点、设计要求和工艺要求,要合理选择,正确使用、管理和保养。为施工提供保障。
3.5.4 工艺
施工工艺主要是指工程施工现场采用的施工方案、技术措施、工艺手段、施工方法和控制流程等。市政道路路基路面、桥涵、遂道、交通工程设施等都有非常严格的施工工艺控制要求。
四、提高市政道路工程质量控制措施
为了消除市政道路施工所引起的不合格或不满意效果的因素,从而达到质量要求并获得经济效益,就需要做好质量控制的工作。
4.1施工准备阶段质量控制
4.1.1 核查相关文件
根据建设单位办理市政基础设施道路工程质量控制登记时,向工程质量控制机构提交的有关的资料,包括规划许可证;施工、监理中标通知书;施工、监理合同及其单位资质证书;施工图设计文件审查意见;经批准的道路工程施工图设计文件等。
4.1.2核查道路施工建设勘察、设计、施工、监理、检测单位的资质
检查勘察、设计、施工单位的资质证书类别和等级及所规定的适用业务范围与拟建工程的类型、规模、地点、行业特性及要求的勘察、设计任务是否相符,资质证书所规定的有效期是否已过期,其资质年检结论是否合格。对参与该工程的总监理工程师及专业监理工程师的执业资格进行检查,重点检查其注册证书有效性,专业是否与该工程相配套。
4.2测量控制
在进行测量时,由于工程的线型布置的特点,平面控制点一般要按复合导线布设。道路周围建筑物密集、地下管线复杂、排水管道的定位精度要求要高,因此在测量时要提高测量精度。
4.3材料控制
施工现场的每种材料要分批登记,随时查阅。做好原材料的试验,遵守原材料检验制度,砖、砂、石等材料和机械要由质检人员定期、定时抽检。按规范的要求,各种材料应按量需检验,检验合格后才能使用。在施工前检测水是否符合标准要求。
4.4施工过程控制